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可重入 VS 线程安全

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可重入 VS 线程安全

概念

  • 线程安全:多线程编程时的计算机程序代码中的一个概念。在拥有共享数据的多条线程并行执行的程序中,线程安全的代码会通过同步机制保证各个线程都可以正常且正确的执行,不会出现数据污染等意外情况。
  • 重入:同一个函数被不同的执行流调用,当前一个流程还没有执行完,就有其他的执行流再次进入,我们 称之为重入。一个函数在重入的情况下,运行结果不会出现任何不同或者任何问题,则该函数被称为可重 入函数,否则,是不可重入函数。

常见的线程不安全的情况

  1. 不保护共享变量的函数
  2. 函数状态随着被调用,状态发生变化的函数
  3. 返回指向静态变量指针的函数
  4. 调用线程不安全函数的函数

常见的线程安全的情况

  1. 每个线程对全局变量或者静态变量只有读取的权限,而没有写入的权限,一般来说这些线程是安全的
  2. 类或者接口对于线程来说都是原子操作
  3. 多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性

常见不可重入的情况

  1. 调用了malloc/free函数,因为malloc函数是用全局链表来管理堆的
  2. 调用了标准I/O库函数,标准准I/O库的很多实现都以不可重入的方式使用全局数据结构
  3. 可重入函数体内使用了静态的数据结构

常见可重入的情况

  1. 不使用全局变量或静态变量
  2. 不使用用malloc或者new开辟出的空间
  3. 不调用不可重入函数
  4. 不返回静态或全局数据,所有数据都有函数的调用者提供
  5. 使用本地数据,或者通过制作作全局数据的本地拷贝来保护全局数据

可重入与线程安全的联系

  1. 函数是可重入的,那就是线程安全的
  2. 函数是不可重入的,那就不能由多个线程使用,有可能引发线程安全问题
  3. 如果一个函数中有全局变量,那么这个函数既不是线程安全也不是可重入的

可重入与线程安全的区别

  1. 可重入函数是线程安全的一种
  2. 线程安全不一定是可重入的,而可重入函数一定是线程安全的。
  3. 如果将对临界资源的访问加上锁,则这个函数是线程安全的,但如果这个重入函数若锁还未释放则会产生 死锁,因此是不可重入的